ST:BLDC-motorcontroller met één shunt bespaart ruimte, tijd en stuklijst

STMicroelectronics heeft zijn STSPIN32 programmeerbare motorcontrollerfamilie uitgebreid met het STSPIN32F0B-systeem-in-pakket voor kosteneffectieve stroommeting met één shunt. De nieuwe motorcontroller is een ideale alles-in-één oplossing voor de groeiende markt van elektrisch gereedschap op batterijen.

Door een enkele op-amp voor stroomdetectie te integreren, bespaart de STSPIN32F0B individuele driefasige BLDC-spoelstroomdetectieweerstanden en maakt extra I/O-pinnen beschikbaar voor gebruikersfuncties. De nieuwe SiP bevat een 48MHz STM32F031x6-microcontroller die een 6-staps motorbesturingsalgoritme kan uitvoeren, evenals andere functionaliteiten op applicatieniveau. Met 20 GPIO-pinnen biedt de STSPIN32F0B gemakkelijke toegang tot de interne functies van de MCU, waaronder maximaal vijf algemene timers, een 12-bits ADC en een temperatuursensor. De MCU biedt ook I2C-, UART- en SPI-poorten.

De STSPIN32F0B SiP bevat een driedubbele halfbrug-poortdriver die tot 600 mA per kanaal kan leveren aan externe MOSFET's voor het voeden van de motor. Bovendien zorgen een 3.3V DC/DC buck-converter en een 12V low-dropout (LDO)-regelaar voor de spanningsrails om de MCU, gate-driver en externe componenten te voeden, waardoor de materiaallijst verder wordt verlaagd en de algehele systeemefficiëntie wordt verbeterd.

Verdere geïntegreerde functies zijn onder meer bootstrap-diodes voor betrouwbaar opstarten en beveiligingsmechanismen die een robuuste werking garanderen, zelfs in veeleisende industriële toepassingen. Deze omvatten real-time programmeerbare overstroombeveiliging, cross-conduction/shoot-through preventie, onder-voltage lockout (UVLO) op alle voedingen, en oververhittingsbeveiliging.

ST biedt een selectie kant-en-klare 6-staps motorbesturingsalgoritmen voor sensorische of sensorloze BLDC-besturing, als onderdeel van een complete set hardware-, software- en firmwaretools die de ontwikkeling van nieuwe producten vereenvoudigen en stroomlijnen met de STSPIN32-familie . Bovendien maakt toegang tot de geïntegreerde STM32-bootloader Over-the-Air firmware-updates mogelijk om de flexibiliteit te vergroten en de eigendomskosten te verlagen.

De STSPIN32F0B heeft een uitgebreid voedingsspanningsbereik van 45V tot 6,7V, waardoor het kan worden gebruikt in een breed scala aan producten, waaronder draagbare apparaten die worden aangedreven door slechts twee lithium-polymeer (LiPo) cellen. Om stroom te besparen wanneer de motor inactief is, en dus de batterijduur te maximaliseren, is een stand-bymodus beschikbaar die alle circuits uitschakelt, behalve de DC-DC-omzetter die de MCU voedt. De STSPIN32F0B is nu in productie en verkrijgbaar in een compact 7 x 7 mm QFN-pakket.